Как согнуть стальную трубу
Перед тем как начать гнуть профиль, следует узнать его характеристики. От них зависит допустимый радиус закругления профиля. Профильные трубы могут обладать различной формой сечения: прямоугольной, овальной, квадратной и плоскоовальной. Нередко для возведения теплиц применяют профиль прямоугольного сечения, потому что к нему легче прикрепить покрытие.
На сегодняшний день производителями выпускаются профили с различными размерами для любой хозяйственной и производственной нужды. Они отличаются друг от друга площадью сечения и толщиной стенок. Эти параметры, в свою очередь, определяют характер пластичности изделия. Учитывайте в расчетах высоту профиля (h), чтобы согнуть трубный прокат без деформаций.
Если высота имеет значение менее 20 мм, то гибка осуществляется на участке с длиной не меньше 2,5 * h. Иначе можно сломать изделие. Если профиль с высотой больше 20 мм, гнуть его желательно на участке не менее 3,5 * h. Данные формулы надо знать тем, кто делает стеллаж или полку. Помимо высоты, следует также учесть значение толщины стенок трубопроката.
Профессионалы не советуют гнуть профили с широкими стенками до 2 мм. Здесь лучше применить сварку. Так как трубы металлические, они имеют свойство немного «пружинить» после гибки. Данная особенность стали, о которой следует помнить. В противном случае со временем профиль вернется в исходное состояние. Дабы избежать это, необходимо опять повторить весь процесс и подогнать готовые арки.
Методы гибки труб в домашних условиях
Способы, как согнуть трубные элементы в домашнем хозяйстве без использования заводских приспособлений, довольно разнообразны, включают в себя физическое и температурное воздействие.
Применение горячего метода
Большинство металлов и сплавов, нагретых до высокой температуры, становятся более пластичным и легче поддаются пластической деформации. К таким материалам относятся: сталь, медь, алюминий, латунь, дюралюминий, алюминиево-железистая бронза. При термообработке становятся хрупкими цинковые сплавы, серый чугун, оловянистая бронза. При этом, чем выше температура нагрева, тем больше пластичность – для стали нагретой до 700ºС. усилие при деформации требуется в 4,5 раза больше, чем для изделий с температурой 1200ºС.
Также все нагретые металлы становится в 25 – 30 раз менее прочными, чем в холодном состоянии – это позволяет легко изгибать заготовки без сильного внутреннего противодействия, получая при этом наименьший радиус изгиба.
При температурном воздействии на металл основной опасностью является пережог – в этом случае при нагреве происходит оплавление металла, в его структуру проникает кислород и образуется хрупкие разрушаемые окислы.
Эффект пережога необратим и является браком, поэтому для исключения данного явления при нагреве следует применять приспособления с известной температурой струи или выдерживать определенное время нахождения нагреваемого участка в пламени.
Рис.2 Гиб своими руками на шаблонах
Используем наполнители – песок и воду
Использование песка или воды, помещенных внутрь заготовки, способствует равномерному распределению усилия по всей поверхности сгиба. Для работы используют мелкозернистый хорошо просушенный сеяный песок без посторонних вкраплений, который помещает во внутреннюю полость и закрывают обычными или жаростойким пробками в случае дальнейшего термического воздействия на трубную заготовку.
Воду редко используют – в жидком состоянии она при давлении выбивает пробки (с песком этого не происходит вследствие большого трения), поэтому ее обычно применяют зимой в замороженном состоянии. О нагреве в этом случае речи идти не может – трубы загибаются физическим воздействием на шаблонах или роликах.
Применение шаблонов
Для того, чтобы придать заготовке требуемую форму, часто используют шаблон. Им может быть любая поверхность, вокруг которой огибают заготовку – круглая труба большого сечения при спиральной намотке, стационарный валик с определенным диаметром, металлические пластины, к которым с усилием прижимают изгибаемую деталь. Для получения сложный криволинейной формы используются шаблоны из ряда саморезов, вкрученных в прочное основание и задающих путь деформируемому криволинейному элементу.
Рис. 3 Как гнут изделие без трубогиба нагревом
Валки
С помощью валков можно сделать самодельный ручной трубогиб рычажного типа, ничем не уступающий заводским образцам, при работе приспособления под воздействием рычага происходит огибание сферической поверхности валка деталью.
Наибольшей популярностью в бытовом хозяйстве пользуются трубогибочные вальцы, аналогичные промышленным агрегатам. Они состоят из двух вращающихся роликов, между которыми располагается третий на некотором расстоянии от их оси.
При работе заготовка помещается на два крайних ролика и к ней подводится центральной валок, создающий давление на поверхность – в результате происходит изгиб детали. С помощью данного приспособления можно получить достаточно большой равномерный радиус закругления на большом расстоянии, устройство особенно эффективно при создании арочных профилей для различного вида навесов и строительных конструкций.
На устройстве можно изгибать заготовки круглого и прямоугольного сечения, стальные уголки и пластины при конструкции валков с ручьями другого профильного сечения. Устройство способно работать с материалами большого сечения, его максимальный радиус закругления не превышает 3 – 4 трубных диаметров.
Рис. 4 Гибка профильной трубы своими руками на валках
Пружины
Пружины могут использоваться как самостоятельный трубогиб при работе с изделиями малых диаметров из мягких материалов (медь, металлопластик) или вспомогательное устройство, заменяющее промышленный дорн. Пружина может размещаться снаружи или во внутренней полости изделия, обеспечивая при его изгибании равномерное распределение нагрузки по площади места изгиба.
Загиб трубопроводов с радиусом меньше установленного может привести к деформации трубы, появлению изломов, трещин, утрате герметичности и снижению эксплуатационных качеств.
Также при выполнении гибки необходимо следить за тем, чтобы гиб был равномерным, а поверхность трубы на деформировалась, для этого используют специальные приспособления: оправки, валки, трубогибы, гибочные станки.
Источник: ГОСТ 17365-71; Справочник по холодной штамповке
Минимальные радиусы гибки труб R должны быть:
- для труб с наружным диаметром до 20 мм, не менее…2,5D
- для труб с наружным диаметром свыше 20 мм, не менее…3,5D (где D – наружный диаметр трубы).
Утонение стенок в местах изгиба труб и переходов криволинейных участков в прямолинейные не должно превышать:
- для стальных труб–20% от исходной толщины стенки
- для труб алюминиевых сплавов–25% от исходной толщины стенки.
Утонение стенок труб, штампованных из листов, не должно превышать 15% от исходной толщины листа.
Технические характеристики полуавтоматического дорнового трубогиба JUTEC 5000
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| мощность гибки | Ø 6–50 х 4 мм в зависимости от материала |
| мин. осевой радиус гиба | 10 мм/1,5Ø |
| макс. осевой радиус гиба | 140 мм |
| привод на ось гибки (0,1°) и дорн | |
| длина дорновой опоры | 1500/3000/4500/6000 мм |
| максимальный угол гиба | 180° (без учета пружинения) |
| вес ок | 500-700 кг (в зависимости от модели) |
| автоматическая смазка дорна (возможна гибка без смазки) | |
Цены на гибку труб, прайс-лист на услуги гибки круглых труб, стоимость гибки металлических труб
| Наружный D трубы, мм | Толщина стенки, мм | R гиба (по оси трубы), мм | Стоимость гиба, руб. |
| Дорновая гибка | |||
| 25 | 1.5 | 50 | 140 |
| Бездорновая гибка | |||
| 25 | 1.5-3.0 | 82 | 110 |
| 32 | 2.0-3.0 | 112 | 140 |
| 42,4 (42) | 2.0-3.0 | 130 | 170 |
Вальцовая гибка, круглая труба
| Наружный D трубы, мм | Стоимость проката 1 п.м., руб. (цены до 100 п.м.) | Стоимость проката 1 п.м., руб. (цены от 100 п.м.) |
| 18, 20, 22, 25 | 90 | 110 |
| 28, 30, 32, 33,7 (34), 38 | 110 | 140 |
| 40, 42,4 (42), 45, 50,8 (50) | 140 | 170 |
Стоимость указана на стандартные гибы труб и профилей. Возможна гибка по шаблону с несколькими радиусами кривизны. Коэффициент стоимости гибки по шаблону – 2. Расчет стоимости больших заказов всегда осуществляется индивидуально и зависит от нескольких факторов: тип профиля под гибку, геометрия гиба, количество готовых деталей, сроки и доставка.
Также для вашего удобства мы готовы оказать Вам следующие услуги для сокращения расходов:
- закупка и доставка своим собственным автотранспортом стандартных профилей из нержавейки, алюминия и стального проката. Мы покупаем металл напрямую на металлургических комбинатах вагонными партиями, поэтому всегда предложим Вам лучшие цены на черный и цветной прокат, а также различные марки нержавеющей стали;
- резка, сверление, токарные и фрезерные работы по обработке различных профилей;
- гравировка;
- грунтовка и покраска, упаковка;
- доставка готовых деталей и изделий по всей территории России и стран Таможенного Союза;
Гибка профильных труб с помощью самодельного станка
При сгибании труб необходимо знать диаметр материала и принципы процесса. Это обусловит корректную деформацию материала без перегрузки и изломов. На станках с применением гидравлики возможна гибка участка трубы с нагревом, что позволяет гнуть изделия с большой толщиной стенки, из прочных сплавов и полимерных материалов.
Горячий и холодный методы гибки труб
Деформация труб проводится двумя способами:
- холодный;
- горячий.
Изгиб холодным способом применяют для труб, изготовленных из пластичного материала. Как правило, это изделия небольших размеров, изготовленные из меди, алюминия и прочих материалов (кроме чугунных), металлопластиковые. Процесс осуществляется с помощью станков или механического трубогиба. Для лучшего изгиба перед деформацией в трубу засыпают песок, соль или заливают масло, воду (ледяную).
Татьяна Пронина, эксперт
Второй метод применяется для деформации труб с повышенной кольцевой жесткостью (нержавеющая сталь и т. п.). Способ может использоваться для всех видов труб, кроме металлопластиковых.
Таблица минимальных радиусов гибки труб
| d | R | L min |
| 3 | 6 | 10 |
| 4 | 8 | 12 |
| 6 | 12 | 18 |
| 8 | 16 | 25 |
| 10 | 20 | 30 |
| 12 | 24 | 35 |
| 15 | 30 | 45 |
| 18 | 36 | 50 |
| 24 | 72 | 55 |
| 30 | 90 | 60 |
Где наименьший радиус изгиба – R, диаметр трубы в мм – d, минимальная длина прямого участка – Lmin.
| d | R при толщине стенки | |
|---|---|---|
| До 2 | Свыше 2 | |
| 5-20 | 4d | 3d |
| 20-35 | 5d | 3d |
| 35-60 | — | 4d |
| 60-140 | — | 5d |
Как сделать шаблон для гибки труб по радиусу
Наиболее простым методом является гибка трубы по шаблону. Принцип заключается в деформации материала путём приложения к деревянной конструкции с радиусом закругления. Способ подходит для алюминиевых и стальных труб с небольшой толщиной стенки.
Шаблон выпиливается из деревянных досок, которые между собой крепятся болтами или другим наиболее удобным способом. Вся конструкция прикручивается болтами к столу или другой устойчивой основе.
Толщина шаблона, где непосредственно прикладывается труба – на несколько сантиметров больше, чем диаметр сгибаемой трубы. Торец этой части (край шаблона) выпиливается с наклоном, чтобы труба не соскальзывала с выступа.
На шаблон монтируется упор. Между ним и основой шаблона вставляется труба и аккуратно надавливается — материал гнётся.
Полезные советы от мастеров
- Если вы собираете ручной прокатный трубогиб для профильных материалов, то звёздочки можно не использовать, а соорудить конструкцию с приводом на одном ролике. Но механизм будет периодически пробуксовывать. Прижимной винт можно сменить на домкрат.
- При изготовлении шаблона воспользуйтесь крючками, прикрепленными к древесине, чтобы труба не соскальзывала.
- Если предстоит согнуть трубу под большим радиусом, то лучше изготовить агрегат с тремя роликами.
- Чем больше расстояние между роликами, тем меньше сил прилагают для сгиба. Чтобы менять радиус изгиба, предварительно предусматривайте возможность движения роликов по горизонтали относительно друг друга.
Видео-урок гибки профильных труб
Изгиб профильных труб в домашних условиях осуществляется посредством разных трубогибов, собранных своими руками. Профессиональные инженеры и любители всё больше совершенствуют самодельное оборудование и делятся своими открытиями в Интернете.
А у вас есть собственный метод гибки профильных труб? Какие инструменты вы собрали самостоятельно? Поделитесь с нами в комментариях.
Конкурентоспособность трубогибочного станка УГС-6/1А
ОАО «Московский механический завод №3» создал трубогибочный станок серии УГС-6/1А.
Данный станок уникален и не имеет аналогов в мире. Основными преимуществами трубогибочного станка являются: высокая точность, скорость гиба металлических труб, повторяемость операций, способность качественно гнуть металлические трубы различного диаметра и профиля без заломов и образования гофр, а так же удобство настройки и управления трубогибочным станком.
Рассмотрим подробнее основные преимущества трубогибочного станка:
Гибка трубы по радиусу
Трубы имеют широкое применение практически во всех сферах производственной деятельности. Одним из основополагающих процессов, сопутствующих проведению монтажных работ по устройству различных трубопроводных систем, является гибка трубы по радиусу, что позволяет существенно уменьшить количество сварных швов и благоприятно сказывается на общем качестве работ.
Методы сгибания труб по радиусу
Процесс сгибания стальных труб по радиусу позволяет придавать им частичную или полную изогнуто-плавную конфигурацию, которая не зависит от формы сечения профиля. Так, при сгибании полого профиля на стальную заготовку, одновременно действует сила, сжимающая ее по внутренней стенке и усилие, растягивающее по внешнему радиусу. Специфика такого процесса состоит в том, что:
- профиль в момент придания ему формы загиба может получить искривление, при котором трубой будет утрачена соосность;
- при растяжении наружной стенки трубы на участке максимального радиуса может произойти разрыв стенки за счет воздействия радиальной силы;
- сдавливаемая внутренняя часть трубы при неравномерном сокращении будет сминаться складками в виде гофры от приложения тангенциальных сил.
Поэтому существуют два основных способа, при которых производиться гибка трубы по радиусу, а именно:
- непосредственно на холодной трубе,
- при разогреве места сгиба.
Холодный способ используют в основном для труб с малым диаметром, но в этом случае необходимо четко знать минимальный радиус гиба трубы по осевой линии.
При разогреве места сгибания создаются более благоприятные условия для процесса заданной деформации, так как металл приобретает достаточную пластичность, снижая вероятность образования различных дефектов. Горячие способы сгибания трубы по радиусу применяют в основном для заготовок большого диаметра, так как эта методика является более затратной и требует большего времени для осуществления единичного гиба.
При использовании обоих способов необходимо знать технологический процесс, который позволит обеспечить равномерное сечение металлической трубы на всем протяжении радиуса искривления и полное отсутствие на стенках трещин и складок.
Как определить минимальный радиус
Определить минимальный радиус изгиба металлической трубы можно согласно приведенного ниже расчета и на основании чертежа.
Минимально допустимый радиус гиба, при котором может наступить критическая деформация определяется отношением:
где Rmin – минимально возможный радиус гиба металлической трубы, S – толщина стенки трубы в мм.
Отсюда радиус по центральной оси трубы будет:
где D – условный диаметр трубы.
Обязательным условием при правильном расчете минимального радиуса гиба является необходимость учитывать отношение:
где Кт – критерий, учитывающий тонкостенность труб.
Таким образом получаем универсальную формулу для расчета допустимого радиуса сгибания:
При условии, если расчетный радиус R больше, чем (20*Кt*D + 0,5 *D), то применяем способ холодной гибки, если же меньше, то необходимо дополнительно разогревать трубу перед сгибанием, в противном случае деформации стенок не избежать.
А также необходимо учитывать, что, если значение критерия тонкостенности лежат в диапазоне 0,03
Валки
Многие строители интересуются, как согнуть трубу в домашних условиях без трубогиба подручными средствами. Детали диаметром до 10 мм выгибают с помощью валиков, не нагревая. Изделие прочно фиксируют в тисках. Сгибая, упор производят на тиски, одновременно придавливая валиком. Для заготовок с сечением 40 мм обязателен подогрев, сгибать их с помощью валков трудоемко.
Валки также используют в рычажном трубогибе домашнего производства. Заготовка продвигается по двум роликам, расположенным горизонтально, а с помощью центрального валка выполняют перегиб. Приспособление уместно для прогиба арочного типа. Сгиб получается равномерным большого радиуса.
Приспособления для гибки профильной трубы
В ряду оборудования, предназначенного для изгибания профильной трубы, присутствуют устройства, разной степени конструктивной сложности, производительности, точности результата.
Горизонтальная гибочная плита с отверстиями
Это несложное приспособление применяется для гибки профильной трубы небольшого сечения, позволяет согнуть ее без трубогиба. Представляет собой горизонтально расположенный стальной лист значительной толщины, в отверстия которого жестко устанавливаются металлические штыри-упоры. При изгибании изделие помещают между упорами, которые располагают в соответствии с требуемым радиусом гибки. На одном из штырей-упоров располагают насадку, обеспечивающую возможность регулирования радиуса изгиба. Процесс начинают с центра заготовки. Такой способ требует приложения значительной физической силы. Точность формы получаемой детали невысокая.
Гибка по оправке
Для работы с профилем с высотой стенки до 25 мм изготавливают оправку. В качестве базы устройства используют верстак с большой горизонтальной поверхностью. Шаблон изготавливают из фанерного листа или МДФ. Шаблон и профиль крепят к верстаку струбцинами. Трубу изгибают плавно. При необходимости гибки деталей по разным радиусам изготавливают несколько шаблонов.
Семейство ручных профилегибов ПГ
Профилегибы ПГ-1 и ПГ-3 – популярные устройства прокатного типа, приводимые в действие вручную. Применяются в индивидуальных хозяйствах и небольших ремонтно-производственных мастерских. Станок в стандартной комплектации предназначен для работы с трубным прокатом прямоугольного и квадратного сечения, швеллером, полосой из стали, а также алюминия, меди и их сплавов. Для обработки круглых труб требуется приобретение дополнительного комплекта роликов. Ролики устанавливаются между двумя опорными стенками корпуса. В профилегибе ПГ-2 ролики расположены снаружи корпуса.
Станок ПГ-6 – самый мощный и производительный в этом семействе. Эффективен для серийной гибки однотипных изделий. Причем одновременно можно гнуть 3 профиля, высота которых не превышает 40 мм. Максимальный размер поперечного сечения, с которым может работать ПГ-6, – 80 мм, толщина стенки – 3 мм.
